Tina Enyta (1106000956) Kelompok_1 Faktor Utama Penyebab CO 2 Corrosion
Baja telah dikenal sebagai logam yang paling banyak dimanfaatkan oleh manusia. Kemampuan untuk dimodifikasi sifat mekaniknya menjadikan baja sebagai material yang menjadi pilihan utama untuk berbagai macam aplikasi, termasuk dibidang perminyakan dan gas bumi. Pada bidang tersebut, baja karbon mendominasi pemakaian, baik untuk konstruksi, instalasi maupun sarana transportasi. Walaupun demikian, baja karbon memiliki beberapa kelemahan, salah satunya serangan korosi pada baja. Dalam bidang migas, korosi karbon dioksida (korosi CO 2) adalah salah satu penyebab kerusakan dan kegagalan komponen yang menyebabkan kerugian terbesar. Korosi CO 2 ini menyerang hampir seluruh instalasi perminyakan yang berbahan dasar baja karbon, terutama saluran pipa transportasi minyak. Dalam produksi gas dan minyak, CO 2 merupakan salah satu faktor utama penyebab korosi. Gas ini tidak bersifat korosif jika berada dalam keadaan kering dan tidak terlarut dalam air. Jika terlarut dalam air, gas ini akan membentuk suatu asam lemah H2CO3 yang bersifat korosif.
Korosi CO2 menyerang bagian dalam pipa yang
mengalami kontak langsung dengan minyak mentah. Minyak mentah sendiri sendiri bukanlah zat korosif, namun dengan adanya adanya air atau zat pengotor lainnya yang mengandung gas CO2, akan mengakibatkan terjadinya korosi. Secara umum, CO 2 yang terlarut dalam air akan membentuk asam karbonat dengan reaksi : CO2 + H2O → H2CO3 +
-
H2CO3 ↔ H + HCO 3
Laju korosi CO 2 ditentukan oleh sifat lapisan produk korosi yang terbentuk pada permukaan logam. Jika lapisan terbentuk pada keadaan yang sesuai maka akan terbentuk lapisan protektif yang dapat menurunkan laju korosi. Dari berbagai penelitian, lapisan korosi yang terbentuk pada temperature 5°C hingga 150°C pada lingkungan air yang mengandung CO 2 adalah berupa :
Lapisan transparan : l apisan ini memiliki ketebalan < 1μm dan hanya terbentuk pada temperature kamar. Lapisan ini tidak stabil secara thermodinamik.
Lapisan karbida Fe 3C : lapisan memiliki ketebalan <100 μm dan bersifat getas. Akumulasi Fe3C pada permukaan dapat menghambat laju ko rosi.
Tina Enyta (1106000956) Kelompok_1
Lapisan FeCO3 : lapisan ini merupakan yang terpenting dalam mekanisme pengahambatan laju korosi pada korosi CO 2. Dalam proses korosi CO 2 saat 2+
2-
konsentrasi ion Fe dan CO 3 melebihi batas kelarutan, keduanya akan bergabung untuk membentuk lapisan film besi karbonat (FeCO3) dan mengendap di permukaan baja. Karena kemampuannya untuk menutupi permukaan, lapisan ini akan mengahambat reaksi difusi yang terjadi pada sel elektrokimia, akibatnya laju korosi akan melambat. Berikut ini merupakan reaksi pembentukan lapisan FeCO 3 : Fe + H2CO3 FeCO3 + H2 FeCO3 merupakan produk korosi yang dikenal sebagai sweet corrosion Korosi CO2 pada intinya merupakan masalah korosi yang disebabkan oleh asam karbonat. CO2 menjadi bersifat korosif akibat adanya air sehingga akan membentuk asama karbonat. Parameter yang mempengaruhi korosi CO2 diantaranya adalah :
konsentrasi CO 2 terlarut : semakin banyak gas CO 2 terlarut, asam karbonat yang terbentuk akan semakin banyak dan pH larutan akan menurun, maka akan semakin memungkinkan terjadinya korosi.
Efek H2S : H2S dapat meningkatkan laju korosi CO 2 dengan berperan sebagai pembentuk lapisan yang non-protektif pada permukaan logam yaitu FeS, dimana dapat mengganggu pembentukan lapisan FeCO 3.
Efek Asam Asetat : asam asetat dapat menghambat pembentukan lapisan film FeCO 3 sehingga
jumlahnya di permukaan berkurang dan kemampuannya untuk
melindungi permukaan menjadi turun karena permukaan baja menjadi terekspos kembali dan bereaksi dengan lingkungan.
Kesimpulan : o
Faktor utama penyebab CO 2 corrosion adalah terlarutnya CO2 dalam H2O (air) sehingga terbentuklah H 2CO3 yang bersifat korosif.
